Новости

Два способи з’єднати батареї — і принципово різний результат

Коли одного акумулятора недостатньо, батареї об’єднують у банк. Але спосіб з’єднання кардинально змінює характеристики системи: в одному випадку зростає напруга, в іншому — ємність. Переплутати їх — означає отримати систему, яка або не запуститься, або вийде з ладу в перші тижні роботи.

Перш ніж розбиратися зі схемами підключення, важливо визначитися з напругою всієї системи — від цього залежить, який спосіб з’єднання вам потрібен. Детально про це читайте у статті Як вибрати напругу системи: 12V, 24V або 48V.

Послідовне з’єднання: напруга зростає, ємність залишається

При послідовному з’єднанні плюс першого акумулятора з’єднується з мінусом другого, плюс другого — з мінусом третього і так далі. Підсумкова напруга підсумовується, а ємність залишається рівною ємності одного акумулятора.

Приклад: чотири акумулятори по 12V і 100 Аг, з’єднані послідовно, дають 48V і 100 Аг.

Коли використовується:

• Коли потрібно отримати вищу напругу системи — 24V або 48V
• При складанні банку з низьковольтних акумуляторів під високовольтний інвертор
• У системах, де пріоритет — напруга, а не ємність

Важливе обмеження: всі акумулятори в послідовному ланцюзі мають бути абсолютно однаковими — одного виробника, однієї ємності, одного віку та ступеня зносу. Різниця в характеристиках призводить до дисбалансу: слабший акумулятор розряджатиметься і заряджатиметься раніше за інших, що прискорить його деградацію і потягне за собою решту.

Паралельне з’єднання: ємність зростає, напруга залишається

При паралельному з’єднанні всі плюсові клеми з’єднуються між собою, всі мінусові — між собою. Напруга системи залишається рівною напрузі одного акумулятора, а ємність підсумовується.

Приклад: чотири акумулятори по 12V і 100 Аг, з’єднані паралельно, дають 12V і 400 Аг.

Коли використовується:

• Коли напруга системи вже задана, а потрібно збільшити ємність
• Для збільшення часу автономної роботи без зміни напруги
• У системах на 12V або 24V з великим споживанням

Порівняльна таблиця двох способів підключення

Параметр	Послідовне	Паралельне
Напруга	Підсумовується	Залишається незмінною
Ємність (Аг)	Залишається незмінною	Підсумовується
Типове застосування	Отримання 24V / 48V	Збільшення ємності
Вимоги до батарей	Однакові обов’язково	Однакові обов’язково
Ризик при дисбалансі	Перезаряд слабкого елемента	Зрівнювальний струм між батареями
Складність монтажу	Середня	Середня

Змішане з’єднання: коли потрібно і те, і інше

На практиці часто потрібно і підвищити напругу, і збільшити ємність. У цьому випадку застосовують комбіноване з’єднання: спочатку батареї об’єднують послідовно в групи до потрібної напруги, потім групи з’єднують паралельно.

Приклад: вісім акумуляторів по 12V і 100 Аг. Збираємо чотири послідовні пари по 24V — потім з’єднуємо їх паралельно. Підсумок: 24V і 400 Аг.

При змішаному з’єднанні всі групи мають бути ідентичні за складом і характеристиками. Будь-яке відхилення призводить до перерозподілу струмів і нерівномірного зносу.

Типові помилки при підключенні акумуляторів

Більшість проблем при підключенні акумуляторів виникають через кілька типових помилок:

• Різні акумулятори в одному банку. Новий і старий, різної ємності або різних виробників — в одній системі так робити не можна. Сильніший компенсуватиме слабший, прискорено зношуючись
• Різна довжина кабелів від батарей до шини. Різний опір кабелів призводить до нерівномірного розподілу струму — одні батареї працюють інтенсивніше за інших
• Відсутність запобіжників на кожній батареї. При паралельному з’єднанні коротке замикання в одній гілці створює величезний струм через сусідні батареї
• Підключення батарей з різним рівнем заряду. Перед об’єднанням у банк усі акумулятори потрібно зарядити до однакового рівня
• Ігнорування полярності. Особливо актуально при послідовному з’єднанні — одна переплутана клема виводить з ладу весь ланцюжок

Особливості підключення літієвих акумуляторів

Літій-іонні акумулятори потребують особливої акуратності при об’єднанні в банк. На відміну від свинцево-кислотних, вони не вибачають дисбалансу: різниця в напрузі між паралельними батареями навіть у 0,1V викликає значний зрівнювальний струм при підключенні.

Правильний порядок підключення літієвих батарей паралельно:

• Переконайтеся, що всі батареї заряджені до однакової напруги (різниця не більше 0,05V)
• Підключайте батареї через попередній резистор або використовуйте спеціальний балансувальний модуль
• Використовуйте кабелі однакової довжини і перерізу від кожної батареї до загальної шини

У сучасних літієвих системах накопичення енергії цей процес спрощений: готові модульні батареї зі вбудованою BMS мають спеціальні порти для паралельного з’єднання і самостійно керують балансуванням.

Про те, як правильна схема підключення впливає на довговічність батарей, детально написано у статті Як збільшити термін служби літієвого акумулятора.

Практичні поради перед складанням банку

Кілька рекомендацій, які заощадять час і гроші:

• Плануйте систему заздалегідь — докупити ідентичні батареї через рік може бути складно, якщо модель знята з виробництва
• Використовуйте мідні луджені наконечники на всіх з’єднаннях
• Затягуйте клеми з потрібним моментом затяжки — і слабкий, і надмірний контакт однаково шкідливі
• Документуйте схему підключення — при обслуговуванні це заощадить багато часу

На must.com.ua представлений широкий асортимент акумуляторів, готових батарейних модулів і комплектуючих для складання систем резервного живлення будь-якої конфігурації та потужності.